高频电子线路林春方(第3版)教学指南讲义

1、新编 21世纪高等职业教育电子信息类规划教材高频电子线路电子教学资料林春方主编方庆山制作Publishing House of Electronics Industry北京BEIJING前言为了配合高频电子线路课程的教学，体现教材的编写特色，更好地为读者服务，编写了此教学资料。教学资料内容有三个部分：第一部分是教学指南，包括了课程性质与任务、课程教学目标、课程内容和要求、教学时间分配、教学建议、教学实施案例。第二部分是习题答案，给出每章思考题的详细解答过程。第三部分是电子教案，采用 PowerPoint课件形式。教师可以根据不同的教学要求按需选取和重新组合。限于编著者水平，教学资料中有错误或不

2、妥之处， 请读者给予批评指正。如果您有什么建议或想法，请和我们联系， E-mail ：电话：办公室 )编 者2006年 1月高频电子线路修订版教学指南一、课程性质和任务本课程是电子与通信技术专业的专业基础课，是一门工程性与实践性都很强的课程。主要任务是通过对高频小信号放大器，高频功率放大器，正弦波振荡器，调幅、检波与混频，调角与解调，锁相环路以及数字信号的调制与解调各章的学心，让学生掌握高频电子线路的基本知识。本课程在内容设置上强调适应社会实际需要，突出应用性、针对性，加强实践能力的培养。二、课程教学目标(一) 知识教学目标1. 掌握高频电子线路的特点和学习方法；2

3、. 掌握高频电子线路的分析方法和应用；3. 会利用 EWB 仿真软件对高频各单元电路进行实验仿真；4. 通过各章节的实验，掌握高频电子线路的测量，熟练掌握万用表、双踪示波器、高频信号发生器、 数字频率计等通用及专用仪器的正确使用方法。(二) 能力培养目标1. 学会分析高频电子线路主要单元电路图；2. 了解和高频电子线路单元电路的特点，并能灵活应用；3. 能熟练使用常用仪器仪表，对测量数据及信号进行分析；4. 具有收音机的组装、调试与维修技能，能排除收音机的常见故障，能判断收音机常用元器件的好坏并进行替换；5. 能写出简明、准确的收音机装配实训报告。(三) 思想教育目标1. 培养细心谨慎和学心钻

4、研的职业习惯；2. 培养爱岗敬业、服务群众的良好职业道德。三、教学内容和要求绪论1. 了解无线通信系统的基本工作原理；2. 掌握无线发射设备的基本原理和组成；3. 掌握无线接收设备的基本原理和组成；4. 常用仪器仪表认知实验。第1章 高频小信号放大器1. 宽带放大器的特点、技术指标和分析方法；2. 扩展放大器通频带的方法；3. 小信号谐振放大器；4. 集中选频放大器；5. 频带展宽实验；6. 小信号谐振放大器实验。第2章 高频功率放大器1. 谐振功率放大器的基本工作原理和性能分析；2. 谐振功率放大器的相关电路；3. 丙类倍频器的工作原理；4. 宽带高频功率放大器的工作原理。第3章 正弦波振荡

5、器1. 反馈式振荡器的工作原理；2. LC正弦波振荡器（变压器反馈式、三点式） ；3. 石英晶体的特性及石英晶体振荡器；4. RC振荡器（ RC串并联网络、文式电桥）；5. LC振荡器实验；6. 石英晶体振荡器实验。第4章 调幅、检波与混频1. 调幅波的基本性质；2. 调幅电路（高电平调幅、低电平调幅） ；3. 检波器（非同步检波、同步检波） ；4. 混频器（基本原理、混频电路、混频干扰） ；5. 调幅电路实验；6. 检波电路实验；7. 收音机装配实训。第5章 角度调制与解调1. 调角波的基本性质；2. 调频电路（直接调频、间接调频） ；3. 鉴频器（斜率鉴频、相位鉴频） ；4. 调频与鉴频电

6、路实验。第6章 反馈控制电路1. 自动增益控制（ AGC 电路作用、 AGC 电压产生、实现 AGC的方法）；2. 自动频率控制（ AFC 的工作原理、 AFC的应用）；3. 锁相环的基本工作原理；4. 锁相环路的性能分析；5. 集成锁相环及其应用；6. 锁相环路实验。第7章 数字信号的调制与解调1. 数字通信系统概述；2. 基带数字信号；3. 幅度键控；4. 频率键控；5. 相位键控。四、学时分配建议章节教学内容学时数合计理论实验机动无线通信系统的基本工作原理11绪无线发射设备基本原理和组成11论无线接收设备基本原理和组成11第宽带放大器的特点、指标、分析11扩展放大器通频带的方法422一小

7、信号谐振放大器6222章集中选频放大器22谐振功率放大器的基本工作原理33和性能分析第谐振功率放大器的相关电路321二章丙类倍频器的工作原理22宽带高频功率放大器的工作原理22反馈式振荡器的工作原理321第LC正弦波振荡器642三石英晶体振荡器422章RC振荡器22第调幅波的基本性质321四调幅电路33章检波器422混频器22实训收音机装配实训30第调角波的基本性质321五调频电路22章鉴频器6222自动增益控制22第自动频率控制12六锁相环的基本工作原理22章锁相环路的性能分析7421集成锁相环及其应用44数字通信系统概述 ；11第基带数字信号22七幅度键控22章频率键控22相位键控22总计

8、12368469五、教学建议高频电子线路是电子与通信技术专业的一门重要的专业基础课。根据高职高专的特点，对于该课程的教学应本着“淡化理论、够用为度、培养技能、重在实用 ”的原则。首先要通过绪论这一章节的讲解，以无线通信系统的组成原理为引导，让学生了解高频电子线路的特点和本课程的学习方法。然后在各章内容的讲解中，侧重介绍各单元电路的基本工作原理和基本分析方法，避免繁琐的理论推导，并适当的介绍新器件、新电路的一些基本知识，增加学生学习的兴趣。在各章理论知识介绍结束后，可参考每章末的技能训练加强实验环节的教学，通过实验环节的教学，加深对课堂理论知识的理解，在每次实验结束后，最好安排一次实验讨论课，以

9、分析实验中出现的各种现象和各种问题。在第四章结束后，可以安排一次调幅收音机的装配实训，通过实训加深对调幅、检波与混频知识的理解，同时为第五章调角与解调奠定基础。为了增强学生对高频各单元电路的工作原理和电路性能的理解，可以利用易学的 EWB 仿真软件对高频各主要单元电路进行了实验仿真， 通过仿真实验可以克服设备不足的缺点。最后，在该课程的教学中，要做到知识点结构安排合理，要做到前后环环相扣，并在后续章节中涉及到的以前学过的知识点，加以复习或简单回顾，使各知识点相互连接。在学期结束时，要以各章知识点结构框图的形式，进行一次总复习，让学生总体上把握住本课程的主要任务和目标。六、教学案例内容： RC

10、正弦波振荡器教学目的： 、了解 RC串并联网络的频率特性；、掌握 RC正弦波振荡器的工作条件；、通过本节学习，基本上能动手制作简单的 RC振荡器电路。教学重点： 、 RC正弦波振荡器的振幅起振条件和平衡条件；、文氏电桥振荡器的工作原理；、实用 RC振荡器的电路原理；教学设计：理论教学是直接教学模式的重要一环。对于这小节内容可进行如下环节的组织安排：首先讲解 RC串并联网络的频率特性，它是RC振荡器讲解的基础；介绍基本的 RC正弦波振荡器；介绍较完整的文氏电桥振荡器；选择部分习题进行讲解，约占1学时左右；本节主要内容的回顾；布置课后作业；根据章节后面的技能训练进行一次实验。教学过程 :（标题）

11、RC正弦波振荡器开场引入：一般来说，前面所介绍的 LC 振荡器适用于频率较高的场合，在频率较低时， 由于 LC振荡器所需的 L、C值相当大，会造成振荡器的体积增大、造价高、安装调整不方便等。因此，在需要低频振荡时，常采用 RC振荡器。这节课我们就来介绍一下RC振荡器的一些性质。提问： 1、根据反馈式振荡器的特点，你认为 RC振荡器的选频网络应该是什么？（请一位同学回答，目的在于引入所讨论课题。 ）根据回答或讲解引入 RC串并联网络。2、RC串并联网络是一个什么样的电路呢？（请一位同学回答，目的在于过渡到正题。）根据提问，在学生头脑中先建立疑问。一、分析 RC串并联网络的频率特性图示为 RC串并

12、联选频网络， Z1为 RC串联电路， Z2为RC并联电路， 1为输入电压， 2为输出电压。由图所示的 RC串并联选频网络可得， RC串并联选频网络的电压传输系数（或称反馈系数）为21Z2（ Z1Z2）R1jCR11Rj C又因为Z1 j C ， Z213j (RC1)所以，RC令01RC，则上式可化简为13j (0 ) 0由此可得 RC串并联选频网络的幅频特性和相频特性的表达式为132(0)2F000F arctan3近而可作出幅频特性曲线和相频特性曲线，如图所示。从图中可以得出， RC串并联选频网络具有选频特性。也就是说当 0时， F可以达到最大值，并等于 13，且相位角 F0o，即输出电压

13、 2的振幅等于输入电压 1 的振幅的 1 3，且它们的相位相同。二、文氏电桥振荡器1、基本 RC振荡器.图中，根据 RC串并联网络的特性， 在谐振频率处， U O 与 U i 同相，U f 与.f0 处， FU=1/3，正反馈U O 同相，因此 U f 与 U i 同相，满足相位条件。而在最强。根据 AU U可得：F >11f 0振幅起振条件： AU；平衡条件：U2 RC。>3A =3；振荡频率：而对于运放来说， 电压增益一般远大于 3，为了保证振荡起振后能够进入平衡状态， AU不能太大，要求略大于 3。为了克服上述问题：引入深度负反馈，使起振时AU略大于 3；引入外稳幅环节，使振

14、荡平衡时AU 等于 3。引入文氏电桥振荡器：2、文氏电桥振荡器如图所示，它由放大器、RC串并联正反馈选频网络和负反馈电路等组成。放大器的输入端和输出端分别接到电桥的两对角线上， 所以把这种 RC振荡器称为文氏电桥振荡器。由运放基本理论可知，同相放大器的闭环增益为A 1 Rf2/Rf1根据 AF1和AF=1，可得该振荡器的起振条件和振幅平衡条件分别为f2 2Rf1和f2f1RR =2R实际运用中： Rf2可采用负温度系数的热敏电阻（讲解原因） 。外稳幅的实质：通过非线性器件Rf2来自动调整反馈的强弱以维持输出电压的恒定。1振荡频率：f 02 RC三、 RC桥式振荡器的应用举例如图所示振荡频率三挡

15、可调的RC桥式振荡器。在图中所给的参数条件下，每挡的频率调节范围（设 RP1、 RP2阻值的变化范围为 027k）可以分析出来：由图可知，第一挡 R=2.429.4k， C=0.003F，频率调节范围为ff110 min229.410 30.0031062 Rmax C111.805（kH Z）0 max22.41030.00310 62 Rmin C22.116（kH Z）第二挡 R=2.429.4k， C=0.03F，频率调节范围为11f 0 min229.41030.031062 Rmax C18.05（kH Z ）11f 0 max22.41030.031062 Rmin C221.1

16、6（kH Z ）同理，第三挡 R=2.429.4k，C=0.3F，频率调节范围为f 0 min 180.5（kH Z）， xf0a m2211.6（ kHZ）此电路是利用场效应管进行稳幅的文氏电桥振荡器。由于场效应管工作在变阻区时，它的漏源电阻 RDS是一个受 UGS控制的可变电阻，因此可利用场效应管的可变电阻特性进行稳幅。图中，负反馈支路由Rp3和RDS、R3组成。输出电压经二极管 V 2整流和 R4、C4滤波后，再通过 R5和Rp4为场效应管提供一个与振荡幅度成比例的负栅压 UGS，适当调节 Rp4，可保证场效应管工作在变阻区。当振荡振幅增大时， | UGS|也随之增大（或 UGS减小），

17、管子的 RDS增大，负反馈增强，放大倍数 Au减小；反之，当振荡幅度减小时， RDS也减小，负反馈减弱， Au增大。这样，就达到稳幅的目的。四、本节回顾本节主要讲解了如下内容：1、RC串并联网络的频率特性RC串并联选频网络具有选频特性。当 0时， F可以达到最大值，并等于 13，且相位角 F0o，即输出电压 2的振幅等于输入电压 1的振幅的 13，且它们的相位相同。2、基本 RC振荡器1振幅起振条件： AU；平衡条件：Uf 0；振荡频率：2 RC 。>3A =3为了保证振荡起振后能够进入平衡状态：引入深度负反馈，使起振时 AU略大于 3；引入外稳幅环节，使振荡平衡时 AU 等于 3。3、文氏电桥振荡